CN109501075A

CN109501075A - 一种模具清模方法

Info

Publication number: CN109501075A
Application number: CN201811456772.0A
Authority: CN
Inventors: 陈章林
Original assignee: Sichuan Ngui Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Ngui Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: CN109501075B

Abstract

本发明公开了一种模具清模方法，包括以下内容：(1)准备多孔弹性材料，并喷湿浸模清模剂，置于模具表面，压模浸润处理；(2)取出多孔弹性弹性材料，以清模胶清模处理1次以上。采用本发明所述清模方法，相比传统仅用清模胶进行清理去污效率更高，大大减少了清模的时间，也减少了清模胶的使用。

Description

一种模具清模方法

技术领域

本发明涉及模具领域，特别是设计一种模具的清模方法。

背景技术

塑料、橡胶及复合材料等注射成型或模压成型等作业时，在模具的表面上容易附着因加热成型材料所产生的残留物，如产品表面的渗出物、脱模剂、挥发分等，模具因反复作业工作面常产生不同程度的污染，既损坏产品的外观质量，又影响产量，还会造成模具腐蚀，对模具进行定期清洗，开发高效、价廉、无污染的模具清洗技术日趋必要。

目前，已开发的模具清洗技术主要有研磨法、喷砂法、水磨清洗法、溶剂法、碱洗法、酸洗法、高温法、干冰喷射法、电化学清洗法、超声波清洗法和激光清洗法等。但从成型装置上卸下模具并用以上方法进行清洗需要对模具进行冷却、升温、脱附、清洗等工序，清洗时间较长、劳动量较大，污染大，这些技术中的大多数还不能彻底解决模具污染问题，而且新型清洗装置和模具清洗剂还没有达到既不影响模具，又能满足成本要求的技术水平。

胶料清洗法是美国通用轮胎公司1976年发明的，也称为原位清洗法。原位洗模是采用特殊的清洗胶料，和一般硫化产品一样，装模硫化即可完成清洗过程。其清洗过程：清洗胶料中含有清洗组分，利用它们具有能同铁结合的性质，在硫化过程中渗入到金属与污垢的界面上，与金属发生物理或化学吸附，削弱金属与污垢的附着力，污垢随着清洗胶料一起被取出，从而清洗模具。

在半导体器件转移成型封装过程中，模具长时间处于高温条件下，易发生氧化，容易产生污垢。

现有技术中主要有两种清模材料，分别是三聚氰胺清模料和清模胶片。

其一、传统的三聚氰胺清模料

三聚氰胺清模料，一般是比重为1.2～1.5的白色圆柱体或条块，是一种热固性材料。其主要成分有三种，具体如下：①三聚氰胺甲醛树脂60％～70％，是清模料的主体，具有良好的流动性，交联固化后具有一定黏性。②固化剂3％～10％，同三聚氰胺甲醛树脂发生聚合反应。③填料20％～40％。填料的成分有两种：一种是有机填料，如纤维；另外一种为无机填料，如二氧化硅颗粒。由于三聚氰胺在固化后脆性增加，纤维填料可以增强固化树脂的韧性，避免清模料破裂。无机颗粒料主要是与模腔污垢刮擦和碰撞，起研磨作用。另外在清模料中一般还有2％～10％的蜡和添加剂，分别起到离型和增强粘结的作用。

清模料饼清模方法存在以下缺点：清模料饼本身成本较低，但是清模时候需要其他引线框架(LeadFrame)作为辅助，清6～8模才能达到效果。整个清模过程需要1.5～2小时。但是对于模具模腔密度高、生产量较大的模具不能达到彻底清洁的效果。在料饼清模后，会有一些残渣残留在模具排气孔里面，此残渣较坚硬且不好处理。清模后还会花大量人力和时间处理此残渣。如未清理干净，最后也会导致生产出废品。

其二、清模胶片

清模胶片是未完全固化的泡沫树脂材料，使用时清模胶片被待清洁的模具压平，并均匀分布到模具凹处，然后受到模具的加热固化，同时将污垢、杂质等粘到胶片上，最后，将固化后的胶片和污垢一同剥离，达到清模的目的。

清模润模胶条清模方法存在以下缺点：对于模具模腔密度高、生产量较大的模具不能达到彻底清洁的效果。在胶条清模过程中，会有部分胶条断裂在模腔边角处，多次清洁也不会被清理出来，最后导致生产出废品。

这两种清模材料在不同的企业中均有不同层度的应用，究其原因如下，三聚氰胺清模料清模成本较低，当企业产能较小的时候，多采用此法；清模胶片的处理速度较快，但成本较高，对于需要加快生产速度的企业则多使用清模胶片。

然而，模具的污垢构成分为两层结构，其中表层污垢主要是塑封料的组分，相对容易从模具上剥离出来；而底层污垢之中含有脱模剂以及塑封料在高温下的部分碳化产物，同时夹杂了部分模具表面金属镀层的成分，所以在底层污垢更难去除。无论是三聚氰胺还是普通的清模胶条，都无法一次将底层污垢彻底去除。需要重复数次的清模工作才能达到清洁模具的目的。

现有技术清模都存在清模时间长的问题，严重制约着清模效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清模方法，具有清模时间短的优点。

本发明的技术方案如下：

一种模具清模方法，包括以下内容：

(1)准备多孔弹性材料，并喷湿浸模清模剂，置于模具表面，压模浸润处理；

(2)取出多孔弹性弹性材料，以清模胶清模处理1次以上。

其中所述压模指的是将模具上、下模合拢，中间放置有裁剪相匹配的多孔弹性材料。应当知道的是，本申请是一种在线清模方法，因此，模具还具有较高的温度，本申请所述多孔弹性材料一选择方案是选用的具备耐高温的海绵，以至于在清模过程中不会因为模具温度高造成海绵产生熔融现象的产生，更优选的该海绵还具备阻燃特性。

本申请一具体实施例中，所述多孔弹性材料选用的聚氨酯海绵或聚乙烯醇海绵。申请人进一步的研究发现，密度过小，海绵吸水率低，不利于吸附浸模清模剂,本发明选用海绵的密度为45-65Kg/m³。

本申请一具体实施例，步骤1)中，所述浸模清模剂包括以下重量份的组分：一乙醇胺8-10份、丙二醇乙醚3-5份、脂肪胺2-3份、除蜡水8-10份、水15-20份。

优选的，所述浸模清模剂包括以下重量份的组分：一乙醇胺10份、丙二醇乙醚4份、脂肪胺2份、除蜡水9份、水15份。

本申请一具体实施例，步骤1)中，所述浸模清模剂的喷施量为2.5-3.5％。更进一步的，所述浸模清模剂清模剂的喷适量选自3％。

本申请一具体实施例，步骤1)中，压模浸润处理时长为1-3min。

本申请一具体实施例，步骤2)中，按重量份数计，所述清模胶包括以下组分：橡胶50-60份、填充剂20-30份、去污剂5-8份、硫化剂2-4份、色素6-8份。

进一步的，所述去污剂与填充剂的质量和占清模胶的25-35％。

进一步的，所述去污剂与填充剂的质量比为1-7:20-30。

进一步的，所述填充剂为二氧化硅、白炭黑，其粒度为1200-1300目；优选为1250目。填充剂优选为二氧化硅。

进一步的，所述硫化剂为双二五、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆和氧化锌中一种或多种。

进一步的，所述去污剂包括以下重量份的组分：三乙醇胺4-6份、甘油2-4份、乙二醇二硬脂酸酯1-3份、除蜡水7-9份、水25-30份。

优选为，去污剂包括以下重量份的组分：三乙醇胺5份、甘油3份、乙二醇二硬脂酸酯2份、除蜡水8份、水30份。

本发明还提供了一种清模胶的制备方法，包括以下内容：

将清模胶各组分混合，在150-170℃下反应完全即得所述清模胶。

本发明有益效果：

一、采用本发明所述清模方法，相比传统仅用清模胶进行清理去污效率更高，大大减少了清模的时间，也减少了清模胶的使用。相比仅采用清模胶进行清模处理需要经过五模约为40min的清理时间，使用海绵先浸模处理1-3min，仅需要二模或三模处理即可约为14-19min左右。

二、通过优化清模胶的配方，从而使得清模胶具有清模后的胶条后表面光滑，且模具内无残留以及极易脱模。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

生产半导体后表面有污物的封装模具用清模胶清润第一模产生的橡胶(第一模是工艺中通常使用的俗称，就是通过一次清润模，就叫一模；如果紧跟着有一次，这就是二模；一般为了清理干净，需要3次清理，就叫三模；需要四次，就叫四模)。这里产生的概念是：为了清理模污物，将本发明的无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料加入模具，固化后，产生橡胶固体，橡胶是副产物，废料，但是从橡胶表面发黄部分，就可以得知污物被粘下来了，无味的半导体封装模具用清模和润模双功能材料已经将模具上的沾污大部分清洗出来，橡胶表面变得黄色并有沾污，同时模具表面光滑。

实施例1

一种半导体封装模具清模方法(SOP8L)使用普通树脂：

(1)根据模具形状裁剪聚氨酯海绵，然后用包括重量份为一乙醇胺8份、丙二醇乙醚3份、脂肪胺2份、除蜡水8份、水15份组成的浸模清模剂喷湿聚氨酯海绵，或者先喷湿再裁剪，聚氨酯海绵的喷施量为2.5％，然后将聚氨酯海绵置于模具表面，模具上、下模合模，使海绵内的清模剂在模具腔充分与脏污接触浸润；

(2)将海绵取出，再用清模胶清模处理1次，经检验符合生产要求，橡胶表面干净，同时模具表面光滑，并有金属光泽，清模效果好。

所述清模胶采用包括以下重量份的橡胶50份、二氧化硅20份、去污剂5份、硫化剂2份、色素6份混合后在150-170℃下反应完全制得。所述去污剂包括以下重量份的三乙醇胺4份、甘油2份、乙二醇二硬脂酸酯1份、除蜡水7份、水25份组成。

所述硫化剂为双二五，色素采用清模胶领域已公开的现有技术中所使用的任意色素，二氧化硅的粒度为1200目。

其中海绵浸润时间为1.5分钟，单次清模胶清模时间为5-6分钟。

实施例2

一种半导体封装模具清模方法(SOP8L)使用环保树脂：

(1)根据模具形状裁剪聚氨酯海绵，然后用包括重量份为一乙醇胺10份、丙二醇乙醚4份、脂肪胺2份、除蜡水9份、水15份组成的浸模清模剂喷湿聚氨酯海绵，或者先喷湿再裁剪，聚氨酯海绵的喷施量为3％，然后将聚氨酯海绵置于模具表面，模具上、下模合模，使海绵内的清模剂在模具腔充分与脏污接触浸润；

(2)将海绵取出，再用清模胶清模处理2次，经检验符合生产要求，橡胶表面干净，同时模具表面光滑，并有金属光泽，清模效果好。

所述清模胶采用包括以下重量份的橡胶55份、二氧化硅25份、去污剂7份、硫化剂3份、色素7份混合后在150-170℃下反应完全制得。所述去污剂包括以下重量份的三乙醇胺5份、甘油3份、乙二醇二硬脂酸酯2份、除蜡水8份、水30份组成。

所述硫化剂为双二五；色素采用清模胶领域已公开的现有技术中所使用的任意色素；二氧化硅的粒度为1250目。

其中海绵浸润时间为1-2分钟，单次清模胶清模时间为5-7分钟，二模后共耗时17分钟。

实施例3

一种半导体封装模具清模方法(SOT23)使用高粘度环保树脂：

(1)根据模具形状裁剪聚氨酯海绵，然后用包括重量份为一乙醇胺10份、丙二醇乙醚5份、脂肪胺3份、除蜡水10份、水20份组成的浸模清模剂喷湿聚氨酯海绵，或者先喷湿再裁剪，聚氨酯海绵的喷施量为3.5％，然后将聚氨酯海绵置于模具表面，模具上、下模合模，使海绵内的清模剂在模具腔充分与脏污接触浸润；

(2)将海绵取出，再用清模胶清模处理3次，经检验符合生产要求，橡胶表面干净，同时模具表面光滑，并有金属光泽，清模效果好。

所述清模胶采用包括以下重量份的橡胶60份、二氧化硅30份、去污剂8份、硫化剂4份、色素8份混合后在150-170℃下反应完全制得。所述去污剂包括以下重量份的三乙醇胺6份、甘油4份、乙二醇二硬脂酸酯3份、除蜡水9份、水30份组成。

所述硫化剂为双二五，色素采用清模胶领域已公开的现有技术中所使用的任意色素；二氧化硅的粒度为1300目。

其中海绵浸润时间为2分钟，单次清模胶清模时间为5-7分钟，三模后共耗时24分钟，包括换胶条的时间。

对比例1

采用传统方法，仅采用清模胶进行清理，如实施例1所述清模胶清理的方法进行处理。

经实验发现，在达到同等要求的情况，需要采用清模胶进行至少6次清模处理，平均单次清模的时长在6-8min，共耗时在40min以上。

对比例2

海绵密度对最终清模效果的影响。

分别选择密度为10Kg/m³、20Kg/m³、30Kg/m³、45Kg/m³、65Kg/m³、75Kg/m³的聚氨酯海绵，浸模清模剂喷施量为3％，压模浸润1.5min，清模胶清模次数统计如下表：

密度	10Kg/m<sup>3</sup>	20Kg/m<sup>3</sup>	30Kg/m<sup>3</sup>	45Kg/m<sup>3</sup>	65Kg/m<sup>3</sup>	75Kg/m<sup>3</sup>
							清模次数	3	3	3	2	2	5

对比例3

申请人进一步的考察了去污剂与二氧化硅的用量对清模胶的影响。20-30:1-7

具体的选取去污剂与二氧化硅的质量比为1:20、5:25、7:30、8:25、10:30。

研究发现，去污剂与二氧化硅的质量比为8:25、10:30时，在清模胶的表面出现变黄现象，进而会造成在清模后橡胶表面吸附的泛黄的污物相混淆。进一步的，所述去污剂与二氧化硅的质量比为1-7:20-30。

对比例4

申请人再一步的考察了二氧化硅与去污剂的用量占清模胶百分含量对清模的影响。

去污剂与二氧化硅的质量比选自7:25，其质量和占清模胶的10％、15％、25％、35％、40％、45％。其中在10％、15％的时候，清模胶经过压模5-6min处理后，取出后在模腔内有一定的残留物，脱模效果较差；而在40％、45％的时候，清模胶经过压模5-6min处理后，橡胶太硬不能顺利的从模具里取出，因此，选定去污剂与二氧化硅的质量和占清模胶的25-35％脱模效果最佳。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种模具清模方法，其特征在于，包括以下内容：

(2)取出多孔弹性弹性材料，以清模胶清模处理1次以上。

2.根据权利要求1所述的模具清模方法，其特征在于：步骤1)中，所述多孔弹性材料为海绵；优选为聚氨酯海绵或聚乙烯醇海绵。

3.根据权利要求2所述的模具清模方法，其特征在于：步骤1)中，所述海绵密度为45-65Kg/m³。

4.根据权利要求1所述的模具清模方法，其特征在于：步骤1)中，所述浸模清模剂包括以下重量份的组分：一乙醇胺8-10份、丙二醇乙醚3-5份、脂肪胺2-3份、除蜡水8-10份、水15-20份。

5.根据权利要求1所述的模具清模方法，其特征在于：步骤1)中，压模浸润处理时长为1-3min。

6.根据权利要求1所述的模具清模方法，其特征在于：步骤2)中，按重量份数计，所述清模胶包括以下组分：橡胶50-60份、填充剂20-30份、去污剂5-8份、硫化剂2-4份、色素6-8份。

7.根据权利要求6所述的模具清模方法，其特征在于：所述去污剂与填充剂的质量和占清模胶的25-35％。

8.根据权利要求6所述的模具清模方法，其特征在于：所述去污剂与填充剂的质量比为1-7:20-30。

9.根据权利要求6所述的模具清模方法，其特征在于：所述填充剂为二氧化硅和/或白炭黑；优选为二氧化硅。

10.根据权利要求6所述的模具清模方法，其特征在于：所述去污剂包括以下重量份的组分：三乙醇胺4-6份、甘油2-4份、乙二醇二硬脂酸酯1-3份、除蜡水7-9份、水25-30份。